R V_2_7-218-03450778-311-2004_ Vremennynoj p

ДЕРЖАВНА СЛУЖБА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ
УКРАЇНИ
(УКРАВТОДОР)
Державний дорожній науково-дослідний
інститут імені М.П.Шульгіна
ДерждорНДІ
Рекомендовано
Науково-технічною радою
Державної служби автомобільних доріг України (Укравтодор)
Протокол від “__”_____2004 р.
№ ________
Науково-технічною радою
ДерждорНДІ
Протокол від “__”_____2004 р.
№ ________
ТИМчАСОВІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
на випуск експериментальної партії емульсії на виготовленому
колоїдному млині
Р В.2.7 - 218 - 03450778 - 311 - 2004
ПОгоджено
Начальник Управління
науково-технічної політики
Укравтодору
РОЗРОБЛЕНО
Директор ДерждорНДІ

_____________ Є.Д.Прусенко
“___” ________ 2004 р.
ПОгоджено
____________П.М.Коваль
“___” __________ 2004 р.
Зав. відділом ОВМ
Головний метролог
Укравтодору
_____________ Т.В.Хрипушина
“___” ________ 2004 р.
__________ С.В.Кіщинський
“___” __________
2004 р.
Зав. відділом
стандартизації
____________Н.І.Ростовська
“____” __________ 2004 р.
Київ
2004
1 Загальна характеристика виробництва та його
техніко-економічний рівень
Сучасні технології будівництва та ремонту автодоріг з використанням бітумних емульсій
забезпечують високу продуктивність та якість робіт, а також екологічну чистоту і
поліпшення умов праці.
Бітумні емульсії мають низку переваг перед традиційними “гарячими” технологіями:
- в’яжуче розподіляється більш тонкими рівномірними плівками, що дозволяє скоротити на
(20-40) % витрати бітуму і виключає можливість “потіння” шарів дорожнього одягу;
- економія до 40 % палива завдяки відмови від нагрівання кам’яних матеріалів;
- більш висока адгезійна здатність бітумних емульсій сприяє створенню з кам’яними
матеріалами міцних і довговічних дорожніх конструкцій, що дає можливість виконувати
роботи в сиру та прохолодну (до плюс 5 0 С) погоду;
- скорочення шкідливих викидів в атмосферу та поліпшення умов праці робітників.
Бітумні емульсії застосовують для:
- влаштування поверхневої обробки;

- ямкового ремонту;
- влаштування тонкошарових покриттів типу Сларрі Сіл, Мультімак та інших;
- влаштування шарів основ і покриттів з холодних асфальтобетонів та емульсійномінеральних
сумішей різних складів;
- влаштування зв’язуючого шару (підгрунтовка);
- приготування регенерованого асфальтобетону (холодного рисайклінгу).
Значно знизити вартість виробництва бітумних емульсій та підвищити їх якість дозволить
розробка вітчизняного обладнання. Першим кроком по реалізації цього завдання є створення
експериментального зразка колоїдного млина.
Особливістю такого колоїдного млина є двостороннє розташування робочих поверхонь
дисків ротора і статора. Навіть при тривалій експлуатації млина це забезпечує незмінність
розміру робочої щілини (0,4 мм) і гарантує збереження високої однорідності емульсії.
Технологія випуску бітумної емульсії на створеному колоїдному млині така ж, як і на
закордонних млинах “Massenza”, “Akzo Nobel”, “Brening” та інших.
2 Характеристика продукції, що виробляється
Емульсії бітумні дорожні катіонні є рідинами темно-коричневого кольору, які одержують
шляхом диспергування бітуму у воді з додаванням емульгатора та соляної кислоти.
Емульсії застосовують як в’яжучий або плівкоутворюючий матеріал при будівництві, ремонті
та утриманні автомобільних доріг згідно з ДБН В.2.3.4 в усіх дорожньо-кліматичних зонах
України.
Бітумні емульсії повинні відповідати вимогам ТУ У В.2.7-24.1-03450778-092 “Емульсії
бітумні дорожні”.
Швидкорозпадні емульсії застосовуються для влаштування поверхневої обробки,
підгрунтовки, ямкового ремонту, просочування щебеню. Середньорозпадні емульсії
використовуються для пилоподавлення, влаштування тонкошарових покриттів типу “Сларрі
Сіл”, приготування чорного щебеню і пористих щебеневих сумішей, просочування, ямкового
ремонту. Повільнорозпадні - для приготування емульсійно-мінеральних сумішей, холодного
асфальтобетону, литих холодних асфальтобетонів, холодного регенерованого
асфальтобетону, укріплення ґрунтів.
3 Характеристика вихідних матеріалів та сировини

Для приготування емульсій бітумних дорожніх катіонних використовуються: бітуми нафтові
дорожні в’язкі, вода технічна, емульгатор, соляна кислота. Можуть також застосовуватись
розчинник та стабілізатор.
Бітуми повинні відповідати вимогам ДСТУ 4044, мати пенетрацію при 25 0 С - (100...150) · 0,1
мм та вміст парафіну не більше 2 %.
Вода питна згідно з ГОСТ 2874 не повинна мати грубих механічних домішок і мати
жорсткість не більше 6 мг-екв/л.
В ролі емульгаторів використовують поверхнево-активні речовини типу вищих аліфатичних
амінів (моно-, ді-, поліамінів) та їх солі, а також четвертинні солі амонієвих сполук.
Наприклад: Редікот ЕМ 44, ЕМ 26, ЕМ 24, ЕМ 404 (фірма Акзо Нобель), Дінорам С, Полірам
С, Стабірам С, Емульзамін (фірма СЕКА), Асфієр 100, 110, 208 (фірми КАО) та інші.
Емульгатори повинні відповідати технічним умовам фірм-виробників та мати сертифікати
відповідності.
Соляна кислота повинна відповідати ДСТУ 2904.
4 Опис та принцип роботи колоїдного млина
Колоїдний млин відноситься до диспергаторів багатощілинного типу.
Колоїдний млин складається з корпусу 1, у якому розміщені диски статора 3. На валу 4
розміщені нагнітач 5, диск змішувача 6 та диски ротору 7. Кришка корпусу 8 має патрубки 9
підводу бітуму та водного розчину емульгатора. Патрубок 10 призначений для виводу
готової емульсії. На корпусі розміщується обігрівач 2 (паровий). Привід обертання ротору не
позначений на схемі, так як не має принципового значення. Колоїдний млин при
виготовленні бітумної емульсії працює таким чином: через патрубки 9 у необхідному
співвідношенні подаються під тиском розігріті до відповідних температур бітум та водний
розчин емульгатора. Нагнітачем вода та бітум перемішуються та подаються через диск
статора і ротора з зони змішування в зону емульгування, де через отвори 11 дисків ротора
розподіляються по робочих зазорах, де відбувається стирання та емульгування бітуму. Готова
емульсія через отвори 12 дисків статора збирається в нижній частині млина і через патрубок
10 виходить назовні. Незмінні робочі зазори, які розташовані по обидві сторони дисків
ротора колоїдного млина, однакові поверхні дисків та оптимальна швидкість обертання
ротору гарантують високу якість емульсії навіть при тривалій експлуатації млина. Кількість
дисків і, відповідно, вдвічі більше робочих зазорів розраховуються залежно від необхідної
продуктивності млина.
Водна фаза
Бітум
Готова бітумна
емульсія

Рисунок 1 - Схема колоїдного млина
Встановлюючи оптимальні розміри і конструкції окремих деталей, можна знизити на 25-30 %
витрати електроенергії при високій якості емульсії.
Технологія виготовлення бітумної емульсії максимально наближена до технології фірми
“Massenza”, наприклад, (ШРБУ-100 м. Васильків, Київська обл., фірма “Кераміст”
м.Запоріжжя та ін.).
Перевагою даного обладнання є простота та надійність обладнання, що забезпечує відносно
невисоку собівартість емульсії і дає можливість вдосконалювати технологію в подальшому.

При випуску бітумної емульсії необхідно додержуватись таких умов:
- температура бітуму 150-155 0 С, тиск 6-7 атм;
- температура розчину емульгатора 45-55 0 С, тиск 6-7 атм;
- кислотність розчину емульгатора 2-5 % НСl;
- концентрація емульгатора 0,5-2,0 % (залежить від виду емульгатора);
- вміст бітуму в емульсії 60-68 %.
Ці умови необхідні для перевірки якості виробленої емульсії і оптимальної продуктивності
колоїдного млина. При цьому необхідно перевірити і роботу усього комплекту обладнання
дільниці:
- насосів бітуму та розчину з продуктивністю, що регулюється;
- охолоджувача емульсії;
- статміксерів бітуму та емульсії;
- нагрівачів води;
- режимів охолодження та нагрівання розчину емульгатора в баках-збірниках.
Отримані результати (особливо якість емульсії) дадуть можливість рекомендувати
експлуатацію колоїдного млина на виробництві і при необхідності, внести відповідні зміни та
доопрацювання.
5 Орієнтовні склади емульсій бітумних дорожніх катіонних
Орієнтовні склади емульсій бітумних дорожніх катіонних на основі емульгаторів, що зараз
застосовуються в Україні, (Redicot фірми Akzo nobel та Asfier фірми КАО) наведені в таблиці
1.
Таблиця 1
Найменування складових емульсій бітумних
Вміст складових емульсій:
дорожніх катіонних
швидкорозпадних
середньорозпадних
повільнорозпадних
Бітум БНД 90/130, БНД 130/200, % 50-68 60-64 60-64
Емульгатор, %:
Redicоt ЕМ 44 0,14-0,18 0,30-0,60 -

Redicоt ЕМ 24 0,18-0,24 0,38-0,70 -
Redicоt ЕМ 26 - 0,50-1,00 1,00-1,50
Redicоt ЕМ 404 - 0,80-1,50 -
Asfier 100 0,20-0,30 0,35 -
Asfier 110 0,25-0,30 0,40-0,45 -
Asfier 218 - - 0,30-0,60
Соляна кислота, рН 1,80-2,20 1,80-2,50 2,00-7,00
Вода, % 32-50 36-40 36-40
6 Опис технологічного процесу
Виготовлення емульсії бітумної дорожньої катіонної виконується в такій послідовності:
- бітум нагрівається до температури 140...150 0 С та подається в накопичуючу ємкість.
- вода нагрівається до температури 45...50 0 С і подається в резервуар;
- емульгатор та соляна кислота подаються з дозаторів у резервуар з водою;
- визначається рН водної фази, і при необхідності, додається кислота для досягнення
потрібного значення рН;
- перевіряється температура водної фази, і, при необхідності, нагрів водної фази здійснюється
шляхом додавання гарячої води;
- вмикають колоїдний млин;
- здійснюється подача водної фази в колоїдний млин;
- виконується подача бітуму;
- відбирається проба емульсії для випробувань.
7 Норми технологічного режиму
При виробництві емульсії бітумної дорожньої катіонної згідно з наведеною технологією
необхідно виконувати норми, що вказані в таблиці 4.
Таблиця 4
Найменування стадій
Технологічні показники
технологічного режиму
Температура, 0 С
Тривалість
стадії, хв
Подача води в резервуари 45-50 20-40

Дозування емульгатора 20-40 1-10
Дозування соляної кислоти Не нормується 1-10
Перемішування водної фази 40-50 20-40
Нагрів бітуму 145-150 Не нормується
Подача бітуму в колоїдний млин 135-145 Безперервно
Подача водної фази в колоїдний млин 40-45 Безперервно
Емульгування в колоїдному млині 85-95 Безперервно
8 Контроль виробництва
При виробництві емульсії бітумної дорожньої катіонної повинні застосовуватись такі види
контролю якості продукції, сировини та технологічних процесів:
- контроль якості вихідних компонентів та матеріалів;
- контроль якості введених компонентів та матеріалів;
- контроль температури протягом усього технологічного процесу;
- контроль технологічних параметрів роботи обладнання;
- контроль якості готової емульсії.
Відбір проб вихідних матеріалів та готової продукції здійснюється згідно з ГОСТ 2517.
Види параметрів, що підлягають контролю, наведені в таблиці 5.
Таблиця 5
Найменування
стадій процесу,
місць контролю
Вхідний контроль
бітуму
Параметр, що
контролюється
Частота
контролю
Методи
випробувань, ЗВТ,
ВД та пристрій
Хто
контролює
1 2 3
4 5
Згідно з ДСТУ 4044 Кожна партія
ГОСТ Лаборант
11501
ГОСТ 11503
ГОСТ 11505
ГОСТ 11506
ГОСТ 11507

ГОСТ 11508
ГОСТ 2874
Вода при вхідному Жорсткість, Періодично, при
Лаборант
контролю
зміні
наявність грубих
Візуально
механічних домішок Постійно
Емульгатор при Емульгуюча здатність Кожна партія Лабораторними Лаборант
вхідному контролю
випробуваннями
Соляна кислота Концентрація Кожна партія ДСТУ 2904 Лаборант
Оператор
Нагрів компонентів Температура Постійно, при
випуску
Дозування
компонентів
Кислотність водної
фази (рН)
Перемішування
водної фази
Приготування
бітумної емульсії
Бітумна емульсія в
кінці отримання
Об’єм води,
емульгатора, соляної
кислоти
рН
Час перемішування
Температура
Частота обертів
колоїдного млина
Температура емульсії та
компонентів
Згідно з таблицею 1 ТУ
У В.2.7-24.1-03450778-
092-2002
Постійно, при
заповненні
ємкостей
Кожне
приготування
Кожне
приготування
Постійно, при
приготуванні
Постійно, при
випуску
Періодично, при
випуску
Кожна партія
Температурні
датчики,
термометр
Візуально, згідно з
позначкою шкали
ємкостей
рН-тестер,
рН-метр
Годинник-ЗВТ
Термометр, датчик
температури
Лічильники
обертів
Покажчик
температури,
термометр
Згідно з ТУ У В.2.7-
24.1-03450778-092-
2002
9 Охорона навколишнього природного середовища
Оператор
Оператор,
лаборант
Оператор
Оператор
Оператор
Оператор
Лаборант
В процесі приготування емульсії бітумної дорожньої катіонної при дотриманні технологічних
параметрів, належної герметизації обладнання та вимог техніки безпеки небезпека
додаткових викидів шкідливих речовин в навколишнє середовище відсутня.
Ефективними засобами охорони навколишнього природного середовища є обладнання
емульсійної установки системою уловлювання газоподібних продуктів при нагріванні
компонентів.
Сумарна питома активність природних радіонуклідів в емульсії бітумній дорожній катіонній
не повинна перевищувати 740 Бк·кг -1 згідно з ДБНВ.1.4-1.01.
Контроль сумарної питомої активності природних радіонуклідів в емульсії здійснюється
згідно з ДБН В.1.4-2.01.

Порядок накопичення, знешкодження та поховання некондиції та інших відходів при
виробництві емульсії бітумної дорожньої катіонної повинен відповідати вимогам СН № 3183.
Обладнання і комунікації технологічних ліній повинні бути герметизовані, і викиди в
атмосферу (вентвикиди) повинні відповідати ГДК підприємства, розрахованим згідно з ГОСТ
17.2.3.02.
Умови відведення стічних вод при виробництві емульсій бітумних дорожніх катіонних
повинні відповідати вимогам СанПиН № 4630.
Охорона грунту від забруднення побутовими та промисловими відходами повинна
здійснюватися у відповідності до вимог СанПиН № 42-128-4690.
10 Вимоги безпеки
Емульсія бітумна дорожня катіонна - однорідна рідина від темно-коричневого до чорного
кольору з незначним запахом нафти є мало небезпечною речовиною і, згідно з ГОСТ
12.1.007, належить до ІV класу небезпеки; канцерогенної та алергенної дії не має. При
приготуванні бітумної емульсії необхідно дотримуватись правил техніки безпеки згідно з
ДНАОП 5.1.14-1.1, ДСТУ2904 (ГОСТ 857) та ТУ У В.2.7.03450778.092.
Концентрація летких шкідливих та небезпечних речовин на робочих місцях виробничої зони
під час приготування емульсії бітумної згідно з ГОСТ12.1.005 не повинна перевищувати
ГДК р.з. для керосину 100 мг/м 3 .
При тривалій дії парів з концентрацією, що перевищує ГДК р.з. може спостерігатись
подразнення верхніх дихальних шляхів.
Концентрація летких шкідливих та небезпечних речовин, що мігрують в атмосферне повітря
під час приготування, згідно з ДСП 201-97 не повинна перевищувати ГДК с.д. для керосину -
0,1 мг/м 3 .
Емульсії бітумні дорожні катіонні не є пожеженебезпечними та вибухонебезпечними
рідинами не мають температури спалаху та запалювання; при температурі вище 96 0 С ця
рідина починає закипати.
Приміщення, де проводяться роботи по приготуванню та випробуванню емульсій, повинні
бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією згідно з СНиП 2.04.05.
Бітуми, що використовуються для приготування емульсій, належать до ІV класу небезпеки і є
горючими речовинами з температурою спалаху вище 220 0 С і температурою самозаймання
368 0 С; при роботі з ними необхідно дотримуватись вимог “Правил пожежної безпеки в
Україні”, ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.009 та ДСТУ 4044.
При займанні бітуму його слід гасити піском, піною, азотом.

Соляна кислота належить до ІІ класу небезпеки. ГДК р.з. для неї складає 5 мг/м 3 . Під час
роботи з кислотою треба дотримуватись вимог безпеки згідно з ДНАОП-5.1.14-1.1 та ДСТУ
2904 (ГОСТ 857).
При роботі з емульгаторами необхідно дотримуватись вимог техніки безпеки згідно з
нормативними та технічними документами на кожен вид емульгатора, що надають фірмивиробники.
Працівники, що зайняті приготуванням емульсії бітумної дорожньої катіонної, повинні бути
забезпечені спецодягом з кислотостійким просочуванням, гумовими рукавицями, чоботами та
захисними окулярами згідно з ДНАОП 00-4.26.
При попаданні емульсії на шкіру її треба змити сильним струменем води, залишки бітуму
зняти керосином, дизпаливом або прокип’яченою олією, а потім місця, на які потрапила
емульсія, протерти тампоном з вазеліном і промити теплою водою з милом.
Соляну кислоту змивають водою, а на пошкоджену шкіру прикладають примочку з
двопроцентним розчином питної соди. Після надання першої допомоги звернутися до лікаря.
11 Перелік нормативних документів, на які є посилання в
тексті
тимчасових рекомендацій
ДСТУ 2904-94 (ГОСТ 857-97) Кислота соляна синтетична технічна. Технічні умови.
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей
зоны.
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования
безопасности.
ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения.
ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов
защиты.
ГОСТ 17.2.3.02-86 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых
выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.
ГОСТ 450-77 Кальций хлористый технический. Технические условия.
ГОСТ 2517-85 Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб.
ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством.

ГОСТ 3134-78 Уайт-спирит. Технические условия.
ГОСТ 10585-99 Топливо нефтяное. Мазут. Технические условия.
ГОСТ 11501-78 Битумы нефтяные. Метод определения глубины проникания иглы.
ГОСТ 11503-74 Битумы нефтяные. Метод определения условной вязкости.
ГОСТ 11505-75 Битумы нефтяные. Метод определения растяжимости.
ГОСТ 11506-73 Битумы нефтяные. Метод определения температуры размягчения по кольцу и
шару.
ДСТУ 4044-2001 Бітуми нафтові дорожні в’язкі. Технічні умови
ТУ У В.2.7-24.1-03450778-092-2002 Емульсії бітумні дорожні. Технічні умови.
ТУ У 00149943.470-96 Гас освітлювальний. Технічні умови.
ДБН В.1.4-1.01-97 Система норм та правил зниження рівня іонізуючих випромінювань
природних радіонуклідів в будівництві. Регламентовані радіаційні параметри. Допустимі
рівні.
ДБН В.1.4-2.01-97 Система норм та правил зниження рівня іонізуючих випромінювань
природних радіонуклідів в будівництві. Регламентовані радіаційні параметри. Радіаційний
контроль будівельних матеріалів та об’єктів будівництва.
ДБН В.2.3.4-2000 Споруди транспорту. Автомобільні дороги.
ДНАОП 0.01-1.01-95 Правила пожежної безпеки в Україні.
ДНАОП-5.1.14-1.1-96 Правила охорони праці при будівництві, ремонті та утриманні
автомобільних доріг та на інших об’єктах дорожнього господарства.
ДНАОП 00-4.26-96 Положення про порядок забезпечення працівників спеціальним одягом,
спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального захисту
ДСП 201-97 Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць (від
забруднення хімічними і біологічними речовинами)
СН № 3183-84 Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения
отходов.
СанПиН № 42-128-4690-88 Санитарные правила и нормы по охране почвы от загрязнения
бытовыми и промышленными отходами.
СанПиН № 4630-88 Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения.

Додаток А
(інформаційний)
Терміни та визначення
В цих тимчасових рекомендаціях подані такі терміни та визначення:
- емульсії бітумні дорожні - рідини темно-коричневого кольору, які одержують шляхом
диспергування бітуму у воді з додатком емульгатора на частинки розміром від 1 до 6 мкм
згідно з ТУ У В.2.7-24.1-03450778-092;
- емульсії катіонні (ЕДК) (кислі) - емульсії, що виготовляють з використанням вищих
аліфатичних (жирних) амінів, діамінів і поліамінів, а також четвертинних солей амонієвих
сполук згідно з ТУ У В.2.7-24.1-03450778-092;
- емульгатор - поверхнево-активна речовина (ПАР), що знижує поверхневий натяг між
в’яжучим і водою і тим самим створює умови для диспергування в’яжучого, стабілізує
емульсію і регулює її розпад, а також сприяє зчепленню в’яжучого з мінеральним матеріалом
згідно з ТУ У В.2.7-24.1-03450778-092;
- ГДК р.з. - гранично допустима концентрація шкідливих речовин при разовій їх дії на
організм людини згідно з ГОСТ 12.1.005-88.
Додаток В
Проектно-конструкторська документація